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Was sind Seltene Erden und warum sind sie im Handelskrieg zwischen den USA und China so wichtig?

Ein Mann arbeitet in einer Seltenerdmine im Kreis Nancheng, Provinz Jiangxi, 2010
Ein Mann arbeitet in einer Seltenerdmine im Kreis Nancheng, Provinz Jiangxi, 2010
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Sogenannte Metalle der Seltenen Erden sind zu einem entscheidenen Element im Handelskrieg zwischen den USA und China geworden. Vor einigen Tagen protestierte die chinesische Seltene Erden-Industrievereinigung gegen die neuen Zölle von Donald Trump, dem sie kommerzielles "Mobbing" vorwarf. Sie stellten fest, dass diese Steuern von den Verbrauchern und dem US-Markt zu zahlen sind.

Die wichtigsten Unternehmen, aus denen sich die Lobby der Seltenen Erden in China zusammensetzt, zu ärgern, ist kein Spaß. Derzeit werden rund 80 Prozent der von den Vereinigten Staaten genutzten Seltenen Erden aus China importiert.

Auch wenn die US-Produktion eine der größten der Welt ist, ist sie im Vergleich zu Chinas immer noch unbedeutend. Im Jahr 2018 produzierten die USA rund 15.000 Tonnen Seltene Erden. Obwohl das Land damit hinter Australien weltweit auf Platz 3 ist, stellt diese Produktion eine vernachlässigbare Zahl dar - verglichen mit den 120.000 Tonnen, die China jährlich produziert.

Was genau sind Seltene Erden und warum sind sie so wertvoll?

Ein Seltenerdelement ist Teil eines Satzes von 17 chemischen Elementen im Periodensystem, insbesondere Scandium, Yttrium und die 15 anderen Elemente der Lanthanidgruppe der Metalle, einschließlich Neodym, Dysprosium und Holmium.

Seltene Erden-Elemente sind alle Metalle. Sie haben ähnliche Eigenschaften und finden sich zusammen in geologischen Lagerstätten wieder. Sie werden auch als "Seltene Erdoxide" bezeichnet, da sie typischerweise als Oxidverbindungen verkauft werden.

"Trotz ihres Namens sind sie nicht selten, sie werden so genannt, weil sie in der Natur im Vergleich zu anderen Elementen oder Verbindungen wie Pyrit oder Gold nicht in hohen Konzentrationen vorkommen", erklärt Juan Diego Rodríguez-Blanco, Professor für Nanomineralogie am Trinity College Dublin.

Einige dieser Elemente haben elektrochemische und magnetische Eigenschaften, die sie sehr wertvoll machen. Mit dem zunehmenden Einsatz von Hightech-Produkten steigt im Laufe der Jahre auch die Nachfrage nach Seltenerdmetallen.

Seltene Erden sind unverzichtbar für die Herstellung von Hightech-Produkten und auch für erneuerbare Energien wie Windkraftanlagen oder Elektroautos.

"Dies führt zu einem gewissen geopolitischen Wettbewerb, da sie so wichtige Elemente für die Technologie sind, dass sie sehr begehrt sind", erklärt Professor Rodríguez-Blanco.

Die weltweit größte Lagerstätte befindet sich im nordchinesischen Bayan Obo und macht seit 2005 etwa die Hälfte der weltweiten Produktion dieser Mineralien aus.

"Holmium wird beispielsweise für Mikrowellen verwendet. Neodym wird für die Herstellung sehr starker Magnete genutzt, die bei Robotern, Autos, Festplatten und Windkraftanlagen eingesetzt werden", ergänzt Rodríguez Blanco. Der Experte weist darauf hin, dass seltene Erden "dringend" benötigt werden, da sie in der Luft- und Raumfahrtindustrie und im militärischen Bereich eingesetzt werden, uum widerstandsfähiges Glas sowie Kraftstoffzusätze und Laser herzustellen.

Auch in der Medizin werden Seltene Erden eingesetzt, unter anderem bei bestimmten Behandlungen von Lungen-, Prostata- und Knochenkrebs.

Begehrt - aber schwer zu bekommen

Obwohl diese Elemente nicht so "selten" sind, wie ihr Name sagt, ist der Prozess der Extraktion und Weiterverarbeitung sehr komplex und kostspielig.

Obwohl sie in der Erdkruste relativ häufig vorkommen, sind sie der Behörde US Geological Survey (USGS) weit verstreut. Das bedeutet, dass es schwierig ist, eine beträchtliche Menge der Elemente an einem Ort finden, die extrahiert werden können.

Daher werden zu ihrer Gewinnung aggressive Verfahren eingesetzt, wie beispielsweise die Extraktion durch organischen Lösungsmitteln, die magnetische Trennung oder bei hohen Temperaturen um 1000 Grad.

"Es sind sehr ineffiziente und umweltverschmutzende Methoden. Vielfach gehen mehr als 50% der Seltenen Erden in der Lagerstätte durch den Trennprozess verloren", erklärt Rodríguez-Blanco.

In vielen Fällen hat das Abwasser aus der Mine eine höhere Konzentration an seltenen Erden als das Gestein, warum also nicht dieses Wasser recyceln? "Es gibt keine effizienten Methoden, sie sind so teuer, dass es keinen Sinn macht, sie anzuwenden", sagte der Professor. Nur 1 Prozent der seltenen Erden werden recycelt.

Andererseits verursacht ihre Gewinnung hohe Umweltkosten. Einige der Prozesse verwenden Säuren zur Trennung und die Verbrennung mit hohen Temperaturen emittiert CO₂: kurz gesagt, ein sehr schmutziger Prozess.

"Seltene Erden-Elemente haben oft ein radioaktives Element - Thorium. Es sind keine hohen Konzentrationen, aber wir wissen nicht, wie sich das auf die Umwelt und die Menschen in der Umgebung auswirken kann", sagt der Geologe.

Ein Schlüsselelement im internationalen Handel

China ist sich bewusst, dass es im Handelskrieg gegen die USA über eine starke Waffe verfügt, da das nordamerikanische Land stark von chinesischen Exporten von Seltenerdelementen abhängig ist.

Der Besuch des chinesischen Präsidenten Xi Jinping in einer seiner Produktionsstätten löste Ende Mai alle möglichen Spekulationen aus und erschütterte die internationalen Märkte.

Nach Angaben der US-Regierung verfügt China über 36,7 Prozent der weltweit bekannten Reserven der Seltenen Erden und produzierte 2018 70,6 Prozent der weltweiten Gesamtmenge.

Wenn Peking droht, den Export zu stoppen, wäre es sehr schwierig, die notwendige Produktion dieser Elemente zu erhalten, die heute für die westlichen Gesellschaften so unverzichtbar sind.

Die Kommunistische Partei Chinas deutete an, dass sie eine Beschränkung des Exports von Seltenen Erden in Betracht zog. "Unterschätzen Sie nicht die chinesische Fähigkeit zum Gegenangriff. Sagen Sie nicht, dass wir Sie nicht gewarnt haben", stand es in der offiziellen Parteizeitung.

Aber es gibt Länder, die über große Mengen an Seltenen Erden verfügen, die - wenn sie gewonnen würden - den Bedarf der US-amerikanischen und europäischen Märkte decken und die chinesische Hegemonie ein für alle Mal beenden könnten.

Aber obwohl Russland und Australien ihre Produktion in den letzten zehn Jahren drastisch gesteigert haben, impliziert ihre Gewinnung eine komplexe Phase der Forschung, sagt Experte Rodríguez-Blanco.

"Seltene Erden haben die Besonderheit, dass ihre Lagerstätten völlig anders geformt wurden, so dass die für ihre Gewinnung verwendeten Verfahren nicht in andere Länder exportiert werden können." So wäre beispielsweise die Art und Weise, wie die Mineralien in Bayan Obo getrennt werden, in einer australischen Lagerstätte völlig nutzlos, erklärt Professor Rodríguez-Blanco.